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摘要：道路桥梁设计是道路桥梁建设的重要基础，随着交通运输业的快速发展，道路桥梁设计整体水平不断提高，BIM技术在道路桥梁设计中的应用为工程设计、施工提供了有力的支持。文章通过对BIM技术设计流程进行分析，探讨具体的优化策略。
关键词：BIM；道路桥梁；桥梁设计；设计优化
引言
桥梁工程在交通工程中占有非常重要的地位，其规模大、施工环境复杂、易受外界环境的影响和干扰，这对桥梁的设计和施工提出了更高的要求。随着现代信息技术的发展，一系列先进的科学技术被逐渐应用到桥梁工程中，特别是BIM技术的发展与应用，使得桥梁工程的设计周期大幅度减少，设计人员工作强度降低，同时从二维平面向三维立体模型转变，形成4D模型，能够分析与指导桥梁的施工过程，同时进行施工模拟、施工方案优化，施工进度计划调整，以及提高桥梁运营阶段的安全性，延长桥梁的使用寿命，突显出BIM技术在桥梁工程领域带来的巨大经济效益与社会效益。
1基于BIM的桥梁设计流程
在CAD技术的基础上BIM技术诞生，作为多维模型集成技术，可对建筑工程进行数字化描述，构建信息化数字模型，在项目设计、施工与运营管理中得到广泛应用。在路桥工程设计阶段，将BIM技术应用其中可更加直观形象的了解现场地质情况，以免不良地质影响工程顺利开展，该技术可迅速获取地质特点并反馈给设计人员，设计师根据现场实际情况制定合理的设计方案，从而加快工程进度，提高工程设计与施工质量。现阶段，BIM技术主要适用于路桥工程的设计阶段，从整体工程建设层面来看，该技术有助于设计团队的组成，在同一协作平台中进行信息交流与沟通，事先发现错误与漏洞，并及时采取措施解决。在BIM技术基础上，桥梁设计的主要流程为：第一步，改变桥梁设计的核心，由原本的二维图纸改为三维BIM模型，在项目正式开展之前，各参与方均可对设计工作提出意见或建议，将设计工作纳入到桥梁全生命周期中，有助于降低投资成本、控制风险；第二步，在工程正式设计之前，由设计团队建立BIM平台，将各项工作在上一阶段的基础上进行细化，确保信息完整与沟通顺畅；第三步，借助BIM平台，在相关软件的辅助支持下，充分发挥结构受力、工程统计、碰撞检查等功能，使设计流程得到进一步优化和完善。
2桥梁工程设计与施工的特点
2.1环境复杂
我国拥有广袤的地理环境，因此在进行桥梁施工的时候，工作人员一般要在比较复杂的地理环境之下进行桥梁的施工，这就使桥梁施工的难度增加。在这样的环境中，如果想要让桥梁质量符合生产标准，那么先进的技术和方法是必不可少的，工作人员必须实地考察施工的地理环境，以此来提高桥梁设计的水平。
2.2预制结构体积较大
目前应用比较广泛的施工方式为装配式结构安装。即会委托其他厂家进行箱梁和其他结构的提前预制，在完成结构制作之后，将其运输到施工现场进行统一装配，该施工方法能够有效提高工程的施工速度，而且可以避免现浇混凝土施工技术过程中的相关问题。但是，提前进行预制的结构体积非常巨大，并且单位体积非常大，在实际施工过程中，需要保持非常慢的速度进行现场移动。尤其是在装配过程中，其移动速度需要控制在3m/min，而且还需要在梁结构处提前布置缓冲结构，避免冲击力过大导致结构间碰撞，出现破损的情况。另外，在吊装此类预制结构时，所需要的设备体型巨大，其操作过程中会有视野盲区，这也是在结构吊装过程中需要重点关注的问题。
2.3结构构件多、设计繁琐复杂
在桥梁工程的建设与设计过程中，会涉及到许多的结构构件，复杂之处体现在必须满足工程结构安全的标准要求，并且这种要求对于结构构件设计的连接处更为严格和复杂。之前在设计上出现冲突问题的解决途径往往是依靠设计者的个人经验来对二维图纸的检查测验。但是仅凭二维施工图纸是很难发现问题的，从而会遇到二次施工或者是使工期延误的问题。
而且，即便是查出来了与设计相关的问题，也很难对于修改二维图纸的统一性进行保证，况且修改的效率也是很低的。另外，从另一方面而言，桥梁工程施工工序或者是资源配置的复杂程度也是由于结构设计的复杂性所导致的。
3BIM在道路桥梁设计中的优化运用
3.1模型构建
在BIM模型构建中，主要包含以下内容：首先，建立族库，采用公制结构柱族样板建立墩身，严格控制高度方向各项参数的联系，当族构件加载至项目文档后，墩身现实高度应处于参照标高范围内，高度参数应在标高最大值与最小值之间，并按照顺序排列锁定，在不同视图中进行修改；其次，当模型中构件族创建完毕后，利用族库在RevitStructure中创建结构项目文件，将创建好的族库载入项目文件中，对各个构件的位置进行调整，获得全桥信息化模型，将建造过程与结果在虚拟环境下提前展示出来，有利于减少日后真实结果造成的损失与遗憾。
3.2设计阶段前期
桥梁工程需多方参与才能顺利完成，在桥梁的设计阶段前期需要根据业主要求进行桥梁的设计，业主需要选择设计单位的设计方案并反馈修改意见等等，在传统情况下，这种模式是在平面图纸上进行，使得设计单位和业主的思想难以统一。BIM技术的出现解决了这种问题，BIM通过参数化的建模工具对桥梁进行三维建模，得到桥梁的初步设计模型，这种方式把传统的二维平面的沟通通过立体三维模型进行动态演示，把桥梁的整体情况展示给业主，一方面业主可以根据模型提出指导性意见，方便设计方案的修改，根据修改意见在三维模型上实时修改、实时展示，同时也可以在三维模型上添加各项成本信息，根据修改随时了解成本变化情况，以便业主便捷的确定最优方案；另一方面把三维模型与谷歌地图叠加实现三维漫游，以确定设计方案与实际的地形是否存在冲突。
3.3后期设计
在进行了前期设计以后，在设计的后期阶段的主要任务就是对前期设计完成的BIM模型的设计进行一系列的检查和校核。这样做的原因主要是与建筑工程相比，桥梁工程的各种参数指标都很高，为了提升整体设计的质量提升，在设计阶段就可以利用BIM模型及时地将潜在的问题找到并进行合理调整。在建立BIM模型的过程之中，如果想要尽可能少的确保施工过程中的差错、失误的产生，就应该对设计图纸产生的错误进行及时的修正、更改。在后期设计中，以前期设计方案为基础，利用BIM技术可以对整体或局部细节做出更大的深化以及模型建立。并且可以利用BIM软件技术对设计的桥梁进行一系列的检查、校核并且快速地生成分析报告，直观、一目了然。如果在这个步骤之中出现了问题，那么可以对其二维的图纸进行修改，修改之后进行建模，建模之后再检测等重复的循环步骤，直到问题不会再产生。
3.4图纸输出
目前我国在桥梁工程方面的设计，主要是为了能够让图纸被施工单位所认可，同时也能够实施在实际的工程中。因此在进行桥梁工程建设的时候，无论是生产还是管理，和图纸都有密不可分的关系。目前的技术仍然比较落后，而这样比较落后的方式让BIM技术在发展的过程中受到了不小的阻力。桥梁工程在我国有一个漫长的发展经历，不仅需要负责人们的通行，同时对其美观也有很高的要求，如果能够合理地使用3D建模技术，那么完成以上两方面内容就是比较容易的事情。
结语
综上所述，随着建筑行业的不断发展，BIM技术的地位不断提升，将其应用到路桥工程设计之中，有助于获取更多真实可靠的相关信息，为设计人员的方案制定提供有力的数据参考。通过构建BIM数字化平台，确保信息完整与沟通顺畅，使设计流程得到进一步优化，促进建筑行业的进一步发展。
参考文献：
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